改革开放以来,中国经济蓬勃发展,基础设施建设全面展开,国家公路网也随之日趋完善,对公路检测养护的需求与日俱增。经研究表明,中国公路的损坏75%都是由水损破坏引起的。中国的公路大多采用“强基弱面”结构,在外界温度热胀冷缩影响下,路面结构会出现裂缝。当地表水随着半刚性反射裂缝渗入到基层和路基中时就会发生水损破坏。水的渗入加上车辆荷载的反复作用,产生动水压力,将泥浆带出,从而形成唧泥、坑槽、脱空等病害。传统的公路脱空检测方法主观能动性大、工作量大,而探地雷达法(GPR)和落锤式弯沉仪法(FWD),设备较贵,而且每次出动检查费用较贵,成本较高。另外对于桥梁建筑场地的地质分层勘察,传统方法都是钻孔勘探,对于相邻钻孔间土层间分层情况跟钻孔位置的分层情况并不相同,若逐个钻孔,不但成本高,而且费时费力。因此,快速无损检测方法在公路检测和地质分层中的应用开发显得尤为重要。一方面可以快速低成本地检测公路脱空病害,为后续养护提供依据;另一方面很方便快捷的对土层进行地质分层,对钻孔做一个补充,更加准确的进行地质分层,节省成本。本文根据虚拟仪器技术和瑞雷波勘察原理,做了如下研究:(1)利用压电式加速度传感器、USB数据采集和调理模块,以LabVIEW为开发平台,构建了瑞雷波无损检测系统,该系统可以对公路进行脱空病害检测和土层地质分层。(2)利用瑞雷波无损检测系统对信阳市市政道路上进行脱空病害检测。通过现场开挖和人工钻孔与试验结果进行对比,表明检测系统检测结果准确,符合工程要求。(3)利用瑞雷波无损检测系统对南阳市新野县市政道路进行脱空病害检测。在病害车道上和与之相邻的无病害车道上做对比试验,试验结果却不相同,进一步证明检测系统可靠。(4)利用瑞雷波无损检测系统对漯河市临颍县桥梁建筑场地进行地质分层试验。试验结果与钻孔勘察结果对比,满足工程要求,无损检测系统稳定可靠。